本发明专利技术是管道，尤其是长距离管道真空干燥的方法和装置，是对真空干燥技术的补充和完善。它是从两端封堵的管道６的一端通入管道６内的密闭抽气管７，由真空泵组８对管道６进行抽气，当抽到使管道６内压力达到管道平均温度下的相应饱和蒸汽压时，从管道６另一端由通向管道６内的密闭管注入适量的由气源１经干空气发生器２产生的干空气，并继续抽真空，直到管道抽气端露点达到５℃时为止。本发明专利技术大大缩短了管道干燥的时间，提高了生产效率，方法和装置均较简单，投入省，操作方便，具有较好的社会和经济效益。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是管道尤其是长距离管道真空干燥时间的优化技术，是真空干燥技术的补充和完善。涉及管道系统
技术介绍
长输管线作为石油天然气运输的载体，保证其运输安全是非常重要的。管道中的水分不进行干燥处理而直接投产，则会对管线的安全运行埋下隐患，甚至会造成堵塞停输等较严重的事故。天然气管线的干燥方法很多，主要有干燥剂法、干空气干燥法、真空干燥法等。这几种干燥方法各有特点，干燥剂法主要采用甲醇作为干燥剂，一般在中、小管道中应用较多，主要缺点是甲醇的处理量大，如果处理不好，会对环境产生影响；干空气干燥法空气来源广，不受地区的限制，废气可任意排放，无毒、无味、不燃、不爆，无安全隐患，缺点是消耗的功率较大，真空干燥法的优点是功耗小，除水干净，能达到很低的露点，对汇管、站场、阀门等盲端、“死角”有独到的作用，对环境无污染，设备占地小，运输方便；其缺点是持续的时间很长。因为在长输管道真空干燥中的管道流导不但与管径和管长有关，还与管道内的平均压强成正比。因此在管道真空干燥的后期(尤其是到了管道平均温度下的相应饱和蒸汽压Ps)，平均压强已很小，管道流导与其它干燥阶段的流导相比也相应变的很小，而且随着压力继续下降还会不断变小，致使真空泵组的有效抽速下降很大。从Ps(如20℃时为2300Pa)到验收标准(如100Pa)往往会占去整个干燥时间的一半左右。
技术实现思路
本专利技术的目的是专利技术一种管道真空干燥过程后期加快干燥速度、提高真空干燥效率的管道真空干燥方法和装置。本专利技术虽与现有的管道真空干燥法一样，在前期也是在密闭管道的一端用真空泵对其进行抽气。但当抽到一定程度，即到后期就完全不同了。本专利技术是在一端继续抽气的情况下，当管道内压力达到管道平均温度下的相应饱和蒸汽压时，从另一端由通向管道内的密闭管路向管道内注入适量的干空气，直到管道抽气端的露点温度达到5℃时为止。干空气的加入量要能使管道内部的平均压力维持在相应平均干燥温度下的饱和蒸汽压。这样一来，压力维持住后，就能保证真空泵组的有效抽速不会变小，大大缩短了干燥的时间。至于干空气的具体加入量可由低压下的气体(可看作理想气体)密度计算式子ρ=1.203×10-8MpT(g/cm3)]]>其中M-气体的摩尔质量(g/mol)p-气体的压强(μbar)T-绝对温度(K)中将所需补入的干空气的分压强代入后乘以管道的容积就可得出所需最大干空气的质量m。为了确保可靠，干空气的分压强可选取对应温度下的饱和蒸汽压之半。干空气的注入速率-即干空气的发生率mv(m3/s)可由管内压力从饱和蒸气压30％时所对应的时间t，除以最大干空气质量m得出。这里所需的干空气应是低于-40℃的干空气。而注入干空气的时机应是管道内的压力到管道平均温度下的相应饱和蒸汽压。根据上述方法，本专利技术的装置构成如图1所示，它除了与封闭管道6一端相通的抽气管7、真空泵组8以及安装在管道6以上的多只真空计5之外，在管道6的另一端将气源1用管路连接干空气发生器2和气动比例控制阀3，并接入封闭的管道6内，在管道6的抽气端安装有露点仪9，这里的气源1为空气压缩机，干空气发生器2选用市销产品，但要求满足干空气质量和发生率的要求。气动比例控制阀3是一种有反馈管4的压力伺服方向调解阀，要能据管道6内的压力控制干空气的注入速率。此种阀有大型号的市销产品，如需小型号的可以另行缩小。附图说明图1一种管道真空干燥装置构成2莱宝公司RA1300FU/3×SV1200抽气特性曲线图3是用德国莱宝公司的RA13000FU/3×SV1200真空泵组配合干空气法对利比φ813mm，长318Km管道真空干燥的实际抽气曲线。其中1-气源 2-干空气发生器3-气动比例控制阀 4-反馈管5-真空计 6-管道7-抽气管 8-真空泵组9-露点仪具体实施方式实施例下面以一具体实施例来对本专利技术作进一步的说明。本例是用德国某公司的RA13000FU/3×SV1200真空泵组对利比φ813mm，长318Km管道的真空干燥。其装置按照图1所示的装置构成，真空泵组8选用德国某公司的RA13000FU/3×SV1200真空泵机组(该机组中装有图1中所示的阀门、罗茨泵和真空泵)，露点仪9选VAISALAMI70+DMP74B型；干空气注入装置中气源1选用LMF126/15DS空气压缩机，干空气发生器2选用ADL-180，气动比例控制阀3选用自行缩小的压力伺服方向调解阀。在装置连接、调试后，按常规首先开机对管道6进行抽真空，但是在管线特别是长距离管线采用真空干燥时，水分的蒸发速度会随着真空度的提高而增加，但过快的蒸发会引起温度的下降，水的饱和蒸汽压会随着温度的下降而下降，又阻碍了水分的蒸发，延长了干燥时间，管道真空干燥法采用注入干空气辅助施工技术较好的解决这个矛盾。图2fit(x)为RA13000FU/3×SV1200真空泵组的名义抽速曲线，f(x)为考虑管道流导后的有效抽速曲线，f(2300)为对应于此真空系统的最大有效抽速值。据此，理论上应使管道维持在此压力下，以维持真空泵组的最大有效抽速。干燥过程中的温降是不可避免的，给这么长的管道提供足够的热量维持恒温干燥也是不现实的。注入干空气除了能维持最大有效抽速的同时，也会补充一定的热量以及结合了干空气干燥法的优点而有利于水分的蒸发。在本例中，采用小型空气压缩机提供气源，压缩空气经过小型干空气发生器2后，变为-40℃以下露点的干空气，干空气通过缩小设计的压力伺服方向调解阀同已经为负压的管线连接起来，保持此负压基本不变，如图3所示，在真空泵组8的出口处的真空度将不再下降，因而管内的水分在此温度和压力下保持了较快的蒸发速度。在干燥过程中，时时用露点仪9检测管道抽气端的露点，当达到规定露点5℃以下时，即可结束真空干燥。使用该技术后，理论计算时间为22天，实际整个干燥过程用时约16天。管道的干燥时间比常规技术缩短了工期6天，效益可观。由上可知，本专利技术虽然只对管道真空干燥过程的后期作了补充和完善，但其效果却十分明显，大大缩短了干燥的时间，提高了生产效率，且方法和装置均简单，操作方便，投入也较省，具有较好的社会和经济效益。权利要求1.一种管道真空干燥方法，包括将管道两端封堵，从一端通入管道内的密闭抽气管接真空泵组对管道进行抽真空，其特征是当抽真空到管内压力到管道平均温度下的相应饱和蒸汽压时，从管道另一端由通向管道内的密闭管路向管道内注入适量的干空气并继续抽真空，直到管道抽气端露点达到5℃时为止。2.根据权利要求1所述的一种管道真空干燥方法，其特征是干空气的加入量为能使管道内部的平均压力维持在相应平均干燥温度下的饱和蒸汽压。3.根据权利要求1、2所述的一种管道真空干燥方法，所述干空气的特征是-40℃以下的干空气。4.一种管道真空干燥装置，包括与封闭管道一端相通的抽气管、真空泵组，以及安装在管道上的多只真空计，其特征是将气源由管路连接干空气发生器和气动比例控制阀后，从封闭管道的另一端接入管道内，并在管道抽气端安装有露点仪。5.根据权利要求4所述的一种管道真空干燥装置，所述气动比例控制阀的特征是一种压力伺服方向调节阀。6.根据权利要求4所述的一种管道真空干燥装置，其特征是气源为空气压缩机。全文本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种管道真空干燥方法，包括将管道两端封堵，从一端通入管道内的密闭抽气管接真空泵组对管道进行抽真空，其特征是当抽真空到管内压力到管道平均温度下的相应饱和蒸汽压时，从管道另一端由通向管道内的密闭管路向管道内注入适量的干空气并继续抽真空，直到管道抽气端露点达到５℃时为止。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高建国，解立功，代宗育，林波，王莉，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油天然气管道局，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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